Требования к полевому опыту

К полевому опыту, как главному методу исследований в научной агрономии, предъявляются следующие требования: типичность; соблюдение принципа единственного логического различия; сравнимость; проведение его на специально выбранном участке; обязательный учет урожая; точность, достоверность, воспроизводимость; пригодность для решения поставленных на исследование вопросов.

Под типичностью опыта понимается соответствие условий его проведения почвенно-климатическим (природным), агротехническим и производственным условиям данного района или зоны. Различают следующие типичности: I) почвенно-климатическую; 2) агротехническую; 3) организационно-хозяйственную.

Соблюдение принципа единственного логического различия является очень важным, но в то же время и очень спорным требованием к полевому опыту. Прежде всего, опыт должен быть построен по принципу единственного логического различия и иметь как минимум два варианта, все остальные условия должны быть совершенно одинаковыми, тождественными, за исключением одного «единственного», которое в одном варианте имеется, а в другом отсутствует.

Различия в вариантах могут быть количественные и качественные, например, разные нормы удобрения, наличие или отсутствие того или иного качества, того или иного элемента питания растений.

В опыте, поставленном по принципу единственного различия, может быть не только два, а несколько вариантов. В этом случае необходимо, чтобы все варианты друг от друга отличались по одному признаку или варианты могли сопоставляться друг с другом парами, которые должны различаться единственным признаком.

Сравнимость и равноточность означает, что сравниваемые величины должны быть одного порядка, они должны характеризоваться равноточностью.

Требование проведения полевого опыта на специально выделенном участке есть логическое следствие требования соблюдения принципа единственного логического различия. Иногда закладываются опыты на случайных участках без знания их истории, выравненности плодородия, и тем самым допускаются грубые ошибки.

Требование учета урожая не нуждается в пояснениях, так как только в результате учета устанавливается количественное воздействие факторов, условий или приемов возделывания растений на их продуктивность и качество.

Показатель точности опыта позволяет дать оценку качеству опытной работы и достоверности тех выводов, которые могут быть даны на основании полученных результатов.

Точность полевого опыта — это обобщенный статистический показатель и в математическом отношении есть случайное, выраженное в процентах к среднему урожаю, т. е. к средней арифметической величине.

Случайные ошибки вызываются техническими ошибками проведения опыта, неоднородностью плодородия опытного участка, индивидуальной изменчивостью растений и механическими повреждениями, а также воздействиями болезней и вредителей.

Кроме случайных ошибок существуют в опытах еще систематические и грубые ошибки. Они порождаются различием в рельефе, почвенными разностями подопытного участка и небрежностью проведения опыта, ошибками при учете урожая.

Достоверность опыта рассматривается в двух аспектах: достоверность по существу и достоверность математическая, т. е. количественная существенность.

Достоверность по существу — это когда правильно логически и методически поставлен и проведен опыт. Проведенные опыты по неправильно разработанной схеме и методике, без соблюдения условий, с низким уровнем качества проведения полевых работ являются недостоверными по существу и не подлежат характеристике критериями математической существенности.

Математическая существенность опыта оценивается определенными нормативами и утверждает, что разница между средними урожаями или другими изучаемыми показателями значительна, существенна и превосходит при том или ином уровне вероятности свою ошибку в известное число раз.

Ориентировочно можно руководствоваться таким положением: если отклонение от контроля в процентах превышает величину точности опыта в три раза и более, то разница в урожаях может быть признана существенной.

Воспроизводимость опыта вызывает необходимость ведения тщательных записей всего, что делалось в ходе проведения опыта, чтобы можно было в точности повторить его.

Опыт должен быть пригоден для решения поставленных вопросов.

Производственный полевой опыт — комплексное научно обоснованное исследование, которое проводится непосредственно в производственных условиях и отвечает конкретным задачам самого материального производства, его постоянного развития и совершенствования. Его непосредственная задача — непосредственное воздействие на развитие и совершенствование материального производства.

3.Основные этапы планирования исследований.

1. Выбор темы исследования.

2. Определение объекта и предмета исследования.

3. Определение цели и задач.

4. Формулировка названия работы.

5. Разработка гипотезы.

6. Составление плана исследования.

7. Работа с литературой.

8. Подбор исследуемых.

9. Выбор методов исследования.

10. Организация условий проведения исследования.

11. Проведение исследования (сбор материала).

12. Обработка результатов исследования.

13. Формулирование выводов.

14. Оформление работы.

Выбор темы исследования. Научное исследование всегда предполагает решение какой-либо научной проблемы. Недостаточность знаний, фактов, противоречивость научных представлений создают основания для проведения научного исследования. Постановка научной проблемы предполагает:

- обнаружение существования такого дефицита;

- осознание потребности в устранении дефицита;

- формулирование проблемы.

Предпочтительнее исследовать те проблемы, в которых человек более компетентен и которые связаны с его практической деятельностью (спортивной, учебной, организационной, преподавательской или тренерской). Вместе с тем предполагаемую тему необходимо оценить с точки зрения возможности проведения эксперимента, т.е. наличия достаточного количества испытуемых для формирования опытных групп (экспериментальной и контрольной), научно-исследовательской аппаратуры, создания соответствующих условий для проведения учебно-педагогического процесса в экспериментальной группе и т.д.

Помощь в выборе темы может оказать просмотр каталогов защищенных диссертаций, обзорных публикаций в специальной научно-методической периодике.

Тема должна быть актуальной, т.е. полезной для удовлетворения научных, социальных, технических и экономических потребностей общества.

Определение объекта и предмета исследования. Объект исследования – это процесс или явление, которые избранны для изучения, содержат проблемную ситуацию и служат источником необходимой для исследователя информации.

Объектом научно-педагогического исследования могут быть процессы (учебно-воспитательный, учебно-организационный, тренировочный, управленческий), развивающиеся в детском саду, школе, ДЮСШ, вузе, физкультурно-оздоровительном комплексе и т.д. Однако объект исследования рекомендуется формулировать не безгранично широко, а так, чтобы можно было проследить круг объективной реальности. Этот круг должен включать в себя предмет в качестве важнейшего элемента, который характеризуется в непосредственной взаимосвязи с другими составными частями данного объекта и может быть однозначно понят лишь при сопоставлении с другими сторонами объекта.

Предмет исследования более конкретен и включает только те связи и отношения, которые подлежат непосредственному изучению в данной работе.

Предметом педагогического исследования могут выступать: совершенствование и развитие учебно-воспитательного процесса; формы и методы педагогической деятельности; диагностика учебно-воспитательного процесса; пути, условия, факторы совершенствования обучения, воспитания, тренировки; характер психолого-педагогических требований и взаимодействий между педагогами и учащимися, тренерами и спортсменами, педагогических взаимоотношений.

Из сказанного следует, что объектом выступает то, что исследуется, а предметом – то, что в этом объекте получает научное объяснение. Именно предмет исследования определяет тему исследования. Например: Объект исследования – система физического воспитания студентов, предмет исследования – процесс формирования мотивационно-ценностного отношения студентов к физической культуре, тема исследования – формирование мотивационно-ценностного отношения студентов к физической культуре.

Определение цели и задач. Исходя из объекта и предмета можно приступить к определению цели и задач исследования. Цель формулируется кратко и предельно точно, в смысловом отношении выражая то основное, что намеревается сделать исследователь, к какому конечному результату он стремится. Целью исследований в рамках курсовых и дипломных работ может быть разработка методик и средств обучения, тренировки, воспитания способностей личности, развития двигательных способностей, форм и методов физического воспитания в различных структурных подразделениях (детский сад, школа, ДЮСШ и т.д.) и возрастных группах, содержания обучения, путей и средств совершенствования управления учебно-тренировочным и воспитательным процессом и т. д.

Цель конкретизируется и развивается в задачах исследования.

Задач ставится несколько, и каждая из них четкой формулировкой раскрывает ту сторону темы, которая подвергается изучению. Определяя задачи, необходимо учитывать их взаимную связь. Иногда невозможно решить одну задачу, не решив предварительно другую. Каждая поставленная задача должна иметь решение, отраженное в одном или нескольких выводах.

Первая задача, как правило, связана с выявлением, уточнением, углублением, методологическим обоснованием сущности, структуры изучаемого объекта.

Вторая связана с анализом реального состояния предмета исследования.

Третья задача связана с преобразованиями предмета исследования, т.е. выявлением путей и средств повышения эффективности совершенствования исследуемого явления или процесса (например, разработкой экспериментальной методики обучения или тренировки).

Четвертая – с опытно-экспериментальной проверкой эффективности предлагаемых преобразований.

Задачи следует формулировать четко и лаконично. Как правило, каждая задача формулируется в виде поручения: «Изучить...», «Разработать...», «Выявить...», «Установить...», «Обосновать...», «Определить...», «Проверить…», «Доказать…» и т.п.

Формулировка названия работы. Определив тему и конкретные задачи, уточнив объект и предмет исследования, можно дать первый вариант формулировки названия работы.

Название работы рекомендуется формулировать по возможности кратко, точно в соответствии с ее содержанием. Необходимо помнить, что в названии должен быть отражен предмет исследования. Не следует допускать в названии работы неопределенных формулировок, например: «Анализ некоторых вопросов...», а также штампованных формулировок типа: «К вопросу о...», «К изучению...», «Материалы к...».

Сразу найти полную и краткую формулировку – дело не простое. Даже в ходе исследования могут возникнуть новые, более удачные названия.

Разработка гипотезы. Гипотеза – научное предположение, требующее проверки на опыте и теоретического обоснования, подтверждения. Знание предмета исследования позволяет выдвинуть гипотезу. Все гипотезы, в том числе и педагогические, делятся на описательные и объяснительные. В первых описывается связь между педагогическими средствами формирования того или иного качества и результатом экспериментальной деятельности, во вторых – объяснительных – раскрываются внутренние условия, механизмы, причины и следствия.

Источниками разработки гипотезы могут быть обобщение педагогического опыта, анализ существующих научных фактов и дальнейшее развитие научных теорий. Любая гипотеза рассматривается как первоначальная канва и отправная точка для исследований, которая может подтвердиться или не подтвердиться.

Составление плана исследования. План исследования представляет собой намеченную программу действий, которая включает все этапы работы с определением календарных сроков их выполнения. План необходим для того, чтобы правильно организовать работу и придать ей более целеустремленный характер. Кроме того, он дисциплинирует, заставляет работать в определенном ритме.

В процессе работы первоначальный план можно детализировать, пополнять и даже изменять.

Работа с литературой. Место данного этапа работы определено условно, поскольку реально работа с литературой начинается в процессе выбора темы и продолжается до конца исследования. Эффективность работы с литературными источниками зависит от знания определенных правил их поиска, соответствующей методики изучения и конспектирования. Под «литературным источником» понимается документ, содержащий какую-либо информацию (монография, статья, тезисы, книга и т.п.).

Подбор исследуемых. Любое педагогическое исследование в конечном счете является сравнительным. Сравнивать можно результаты экспериментальной группы (т.е. группы, в которой применялся новый элемент учебно-воспитательного процесса), с результатами контрольной группы (в которой для сопоставления сохранялась обычно принятая постановка обучения и воспитания).

Можно сравнивать и результаты «сегодняшних» исследований с результатами, которые были получены на тех же людях, но раньше. Правда, в этом случае потребуется фактический материал результативности предшествующей педагогической деятельности, который позволил бы провести статистические расчеты на достоверность различий. Кроме того, надо будет доказать, что результаты исследований, например, в текущем учебном году являются следствием именно нового педагогического элемента, а не возросшего уровня физической подготовленности по сравнению с прошлым годом.

Наконец, сравнивать можно результаты, полученные на данной группе людей, с теми стандартами, которые существуют в науке (например, сравнивать уровень физического развития 10-летних детей «своей» школы со стандартами, характеризующими физическое развитие детей этого возраста в определенных географических и климатических зонах страны).

Необходимость применения тех или иных способов сравнения результатов педагогического процесса диктует особые требования к подбору исследуемых: исследуемые лица должны быть максимально идентичными по своим характеристикам. Только в этом случае можно будет утверждать, что эффективность педагогического процесса достигнута за счет нового учебно-воспитательного элемента, а не за счет, например, лучшего физического развития исследуемых экспериментальной группы.

Известно, что любое педагогическое исследование проводится на сравнительно небольшом количестве людей. В то же время выводы делаются применительно ко всем лицам, аналогичным по полу, возрасту, уровню подготовленности и т. п. Подобный перенос результатов экспериментов основывается на статистическом законе больших чисел. Объективное действие данного закона позволяет использовать в статистике выборочный метод, при котором изучаются не все единицы той или иной совокупности, а лишь отобранная их часть. При этом обобщенные характеристики отобранной части (выборочной совокупности) распространяются на всю совокупность (генеральную совокупность). Основное требование к выборке – она должна максимально отражать черты генеральной совокупности (т.е. быть представительной – репрезентативной).

Применяя выборочный метод, каждый экспериментатор решает две задачи: кого выбрать в качестве исследуемых и сколько их надо выбрать.

Выбор методов исследования. Метод исследования – это способ получения сбора, обработки или анализа данных. В исследованиях, проводимых в области физической культуры и спорта, широко применяются различные методы научного познания из других областей науки и техники. С одной стороны, это явление можно считать положительным, так как оно дает возможность изучить исследуемые вопросы комплексно, рассмотреть многообразие связей и отношений, с – другой это разнообразие затрудняет выбор методов, соответствующих конкретному исследованию.

Основным ориентиром для выбора методов исследования могут служить его задачи. Именно задачи, поставленные перед работой, определяют способы их разрешения, а стало быть, и выбор соответствующих методов исследования. При этом важно подбирать такие методы, которые были бы адекватны своеобразию изучаемых явлений.

В практике проведения исследований, направленных на решение задач теории физической культуры, наибольшее распространение получили следующие методы:

анализ научно-методической литературы, документальных и архивных материалов;

опрос (беседа, интервью и анкетирование);

контрольные испытания (тестирование);

хронометрирование;

экспертное оценивание;

педагогическое наблюдение;

педагогический эксперимент;

методы математической обработки.

Перечисленные группы методов тесно связаны между собой. Они не могут применяться изолированно. Например, для проведения наблюдения или эксперимента необходимо предварительно получить информацию о том, что уже есть в практике и теории физической культуры, т. е. воспользоваться методами анализа научно-методической литературы или опроса. Полученный в процессе исследования фактический материал не будет достоверен без методов математической обработки.

Сущность педагогического эксперимента и педагогического наблюдения состоит в сочетании нескольких перечисленных методов. Любой педагогический эксперимент включает в себя: один или несколько методов сбора текущей информации (контрольные испытания, опрос, экспертное оценивание и т.д.); метод математической обработки. Предшествует им использование методов получения ретроспективной информации (опрос, анализ литературных и документальных источников). Все это служит основанием считать эксперимент комплексным методом научного познания.

Педагогическое наблюдение обязательно включает в себя один или несколько методов сбора текущей информации и иногда – метод математической обработки.

Таким образом, педагогический эксперимент и наблюдение являются определенными системами использования нескольких методов исследования. В том и другом случаях могут применяться одинаковые методы сбора текущей информации.

Применение основных педагогических методов в исследованиях в области физической культуры и спорта позволяет использовать в каждом конкретном случае самые разнообразные приемы, способы и методики регистрации и сбора информации (физиологические, психологические, биомеханические, медицинские и др.): от обычного визуального анализа и оценки до применения современных технических устройств и приборов с использованием современных компьютеров и информационных технологий.

Организация условий проведения исследования. Организация педагогического эксперимента связана с планированием его проведения, которое определяет последовательность всех этапов работы, а также с подготовкой всех условий, обеспечивающих полноценное исследование. Сюда входят подготовка соответствующей обстановки, приборов, средств, инструктаж помощников, планирование наблюдения, выбор экспериментальных и контрольных групп, оценка всех особенностей экспериментальной базы и т.д.

Для успешного проведения педагогического эксперимента необходимы определенные условия: наличие спортивной базы (спортзал, бассейн, стадион), соответствующий инвентарь (гимнастические снаряды, мячи, лыжи, коньки и т.д.). Вопрос о месте проведения эксперимента на практике, особенно на начальном этапе, чаще всего решается на основе личной договоренности экспериментатора с преподавателями или тренерами соответствующих организаций (ДЮСШ, средняя школа, ПТУ, вуз и т. п.), в которых может быть поставлен педагогический эксперимент. Во всех случаях для проведения эксперимента должно быть получено разрешение руководителя организации, в которой предполагается проведение эксперимента.

Проведение исследования. На этом этапе работы с помощью выбранных методов исследования собирают необходимые эмпирические данные для проверки выдвинутой гипотезы.

В связи с тем, что педагогический эксперимент включает в себя как проведение учебных занятий, так и регистрацию их эффективности, он всегда строится по следующей схеме: начальное исследование – проведение занятий – промежуточное исследование – проведение занятий – конечное исследование.

Начальные, промежуточные и конечные исследования предусматривают получение показателей с помощью методов сбора текущей информации, а проведение занятий обеспечивает непосредственную реализацию намеченного учебно-воспитательного процесса (применение новых средств, методов и пр.).

Временные интервалы между начальными, промежуточными и конечными исследованиями крайне изменчивы и зависят от многих причин (задач и методов исследования, реальных условий организации эксперимента и т.д.).

Исследование проводится на основе общей программы эксперимента, программ ведения занятий в экспериментальных и контрольных группах, а также программы ведения наблюдений.

В программе указывают содержание и последовательность всех действий (что, где, когда и как будет проводиться, наблюдаться, проверяться, сопоставляться и измеряться; какой будет установлен порядок измерения показателей, их регистрации; какие при этом будут применяться техника, инструментарий и другие средства; кто будет выполнять работу и какую).

Обработка результатов исследования. Первичная обработка данных. Результаты каждого исследования важно обрабатывать по возможности тотчас же по его окончании, пока память экспериментатора может подсказать те детали, – которые почему-либо не зафиксированы, но представляют интерес для понимания существа дела. При обработке собранных данных может оказаться, что их или недостаточно, или они противоречивы и поэтому не дают оснований для окончательных выводов. В таком случае исследование необходимо продолжить, внеся в него требуемые дополнения.

В большинстве случаев обработку целесообразно начать с составления таблиц (сводных таблиц) полученных данных.

И для ручной, и для компьютерной обработки в исходную сводную таблицу чаще всего заносят начальные данные. В последнее время преимущественной формой математико-статистической обработки стала компьютерная, поэтому в таблицу целесообразно внести все интересующие вас признаки в форме десятичного числа, т.е. предварительно пересчитать минуты в десятичные доли часа, секунды – в десятичные доли минуты, количество месяцев – в десятичную долю года и т. д. Это необходимо, поскольку формат данных для большинства используемых компьютерных программ накладывает свои ограничения.

Математическая обработка данных. Для определения способов математико-статистической обработки, прежде всего, необходимо оценить характер распределения по всем используемым параметрам. Для параметров, имеющих нормальное распределение или близкое к нормальному, можно использовать методы параметрической статистики, которые во многих случаях являются более мощными, чем методы непараметрической статистики. Достоинством последних является то, что они позволяют проверять статистические гипотезы независимо от формы распределения.

Важнейшими статистическими характеристиками являются:

а) средняя арифметическая

б) среднее квадратическое отклонение

в) коэффициент вариации

Ориентируясь на эти характеристики нормального распределения, можно оценить степень близости к нему рассматриваемого распределения.

Одной из наиболее часто встречающихся задач при обработке данных является оценка достоверности различий между двумя или более рядами значений. В математической статистике существует ряд способов для ее решения. Компьютерный вариант обработки данных стал в настоящее время наиболее распространенным. Во многих прикладных статистических программах есть процедуры оценки различий между параметрами одной выборки или разных выборок. При полностью компьютеризованной обработке материала нетрудно в нужный момент использовать соответствующую процедуру и оценить интересующие различия.

Формулирование выводов. Выводы – это утверждения, выражающие в краткой форме содержательные итоги исследования, они в тезисной форме отражают то новое, что получено самим автором. Частой ошибкой является то, что автор включает в выводы общепринятые в науке положения – уже не нуждающиеся в доказательствах.

Решение каждой из перечисленных во введении задач должно быть определенным образом отражено в выводах.

Оформление работы. Основанная задача данного этапа работы представить полученные результаты в общедоступной и понятной форме, позволяющей сравнивать их с результатами других исследователей и использовать в практической деятельности. Поэтому оформление работы должно соответствовать требованиям, предъявляемым к работам, направляемым в печать.